RU2157036C1 - Combustible mixture igniter - Google Patents
Combustible mixture igniter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2157036C1 RU2157036C1 RU99112942/06A RU99112942A RU2157036C1 RU 2157036 C1 RU2157036 C1 RU 2157036C1 RU 99112942/06 A RU99112942/06 A RU 99112942/06A RU 99112942 A RU99112942 A RU 99112942A RU 2157036 C1 RU2157036 C1 RU 2157036C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- windings
- spark
- spark gap
- gap
- spark plug
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к искровым разрядникам, в частности, касается устройств для воспламенения горючих смесей в двигателях внутреннего сгорания. The invention relates to spark gaps, in particular, to devices for igniting combustible mixtures in internal combustion engines.
Широко известны устройства для воспламенения горючих смесей, состоящие из свечи зажигания, подключенной к источнику высокого напряжения. Такая свеча зажигания имеет искровой промежуток, образованный высоковольтными электродами. Высокое напряжение, вырабатываемое с помощью, как правило, катушек зажигания, передается на свечу зажигания по высоковольтным проводам через высоковольтный распределитель. Widely known devices for ignition of combustible mixtures, consisting of a spark plug connected to a high voltage source. Such a spark plug has a spark gap formed by high voltage electrodes. High voltage generated using, as a rule, ignition coils, is transmitted to the spark plug through high-voltage wires through a high-voltage distributor.
В этих устройствах возникает проблема передачи топливу энергии искры в течение кратчайшего отрезка времени для обеспечения максимально мощного разряда, а значит, и возможно более высокой начальной температуры воспламенения и, как следствие - более высокой скорости горения. Это объясняется тем, что волновое, сопротивление источника высокого напряжения, определяемое большим индуктивным сопротивлением катушки зажигания, активным и индуктивным сопротивлением высоковольтных проводов, на высоких частотах обуславливает медленную передачу энергии искры искровому промежутку. Так, известные устройства, описанные, например, в выложенной заявке DE-OS-2363804, большую часть своей энергии отдают не в фазе пробоя, а в фазе дуги, следующей за фазой пробоя после воспламенения топлива и перемещения фронта пламени в направлении стенок камеры сгорания. С этого времени энергия искры целиком расходуется на разогрев электродов искрового промежутка и продувов горения топлива. Эти устройства фактически производят дуговое пламя, интенсивно разрушающее электроды искрового промежутка. In these devices, the problem arises of transferring spark energy to the fuel for the shortest period of time to ensure the most powerful discharge, and hence the possibly higher initial ignition temperature and, as a consequence, a higher burning rate. This is because the wave, the resistance of the high voltage source, determined by the large inductive resistance of the ignition coil, the active and inductive resistance of high voltage wires, at high frequencies causes a slow transfer of spark energy to the spark gap. Thus, the known devices described, for example, in the laid-out application DE-OS-2363804, give most of their energy not in the breakdown phase, but in the arc phase following the breakdown phase after ignition of the fuel and movement of the flame front in the direction of the walls of the combustion chamber. Since that time, the energy of the spark has been completely spent on heating the electrodes of the spark gap and blowing fuel combustion. These devices actually produce an arc flame that intensely destroys the spark gap electrodes.
Известны также устройства для воспламенения горючих смесей, обеспечивающие подвод энергии разряда в основном в фазе пробоя. Это достигается за счет подключения емкости параллельно искровому промежутку. Электрическая схема, содержащая в том числе и конденсатор, подключенный к искровому промежутку, описана, например, в кн.: Ф.Фрюнгель. Импульсная техника. Генерирование и применение разрядов конденсаторов. Л. - М., "Энергия", 1965 г., 488 с. Такая конструкция в некоторой мере отвечает требованиям, предъявляемым к СВЧ цепям, а именно - обеспечивает минимальное паразитное сопротивление в цепи разряда конденсатора через искровой промежуток свечи зажигания, но по-прежнему требует передачи высокого напряжения катушки зажигания через высоковольтные провода, распределитель, электрические контакты к свечам зажигания. Devices for igniting combustible mixtures are also known, providing a supply of discharge energy mainly in the breakdown phase. This is achieved by connecting the tank parallel to the spark gap. The electric circuit, including including a capacitor connected to the spark gap, is described, for example, in the book: F. Fryungel. Impulse technique. Generation and application of capacitor discharges. L. - M., "Energy", 1965, 488 p. This design to some extent meets the requirements for microwave circuits, namely, it provides minimum parasitic resistance in the capacitor discharge circuit through the spark gap of the spark plug, but still requires the transmission of high voltage to the ignition coil through high-voltage wires, distributor, electrical contacts to the candles ignition.
Кроме того, известно устройство для воспламенения горючих смесей, содержащее источник входного напряжения и конденсатор, подключенный к электродам параллельно искровому промежутку, при этом обкладками конденсатора являются центральный и часть бокового электрода, переходящие в искровой промежуток (см. , например, DE 2810159). Устройство этого типа наиболее близкое к заявляемому и принятое в качестве прототипа, обеспечивает ускоренное высвобождение энергии в начальной фазе искры при незначительной энергетической составляющей дуговой фазы. Такие устройства развивают более высокую температуру и менее интенсивно разрушают электроды по сравнению с традиционными, хотя по-прежнему остается нерешенной проблема передачи высокого напряжения, вырабатываемого вне устройства воспламенения горючей смеси. Передача высокого напряжения влечет за собой необходимость в дополнительных элементах оборудования, таких как катушка зажигания, высоковольтные провода, разъемы-наконечники свечей. Большое количество высоковольтного оборудования делает неизбежным наличие высоковольтных контактных соединений (а их не менее 10 в 4-цилиндровом двигателе) и элементов их изоляции. Каждое контактное соединение является потенциальным источником энергетических потерь - на нагрев электродов контакта и на тлеющий разряд через влагу воздуха (часто наблюдается в виде светящегося ореола в темное время суток). В свою очередь, каждая дополнительная единица оборудования снижает надежность и увеличивает стоимость как устройства воспламенения, так и двигателя в целом. Кроме того, длинные (500-1000 мм) высоковольтные провода являются излучающими антеннами, увеличивающими потери энергии и создающими радиопомехи в широком диапазоне частот. In addition, it is known a device for igniting combustible mixtures containing an input voltage source and a capacitor connected to the electrodes parallel to the spark gap, while the capacitor plates are the central and part of the side electrode passing into the spark gap (see, for example, DE 2810159). A device of this type closest to the claimed one and adopted as a prototype provides accelerated release of energy in the initial phase of the spark with an insignificant energy component of the arc phase. Such devices develop a higher temperature and less intensively destroy the electrodes compared to traditional ones, although the problem of the transmission of high voltage generated outside the ignition device of the combustible mixture remains unresolved. High voltage transmission entails the need for additional items of equipment, such as an ignition coil, high-voltage wires, connector-tips of candles. A large number of high-voltage equipment makes inevitable the presence of high-voltage contact joints (and there are at least 10 of them in a 4-cylinder engine) and their insulation elements. Each contact connection is a potential source of energy loss - for heating the contact electrodes and for a glow discharge through air moisture (often observed as a luminous halo in the dark). In turn, each additional piece of equipment reduces reliability and increases the cost of both the ignition device and the engine as a whole. In addition, long (500-1000 mm) high-voltage wires are radiating antennas that increase energy loss and create radio interference in a wide frequency range.
В основу изобретения поставлена задача создать такое устройство для воспламенения горючих смесей, в котором благодаря тому, что обкладки конденсатора, переходящие в электроды искрового промежутка, одновременно являются и обмотками повышающего трансформатора, удалось достичь конструктивного совмещения трансформатора, высоковольтных проводов и конденсатора с электродами искрового промежутка и за счет этого минимально снизить потери и максимально увеличить мощность разряда. The basis of the invention is the task to create such a device for ignition of combustible mixtures, in which due to the fact that the capacitor plates that pass into the electrodes of the spark gap are simultaneously windings of a step-up transformer, it was possible to achieve a constructive combination of the transformer, high-voltage wires and capacitor with the spark gap electrodes due to this, to minimize losses and maximize the discharge power.
Поставленная задача решена тем, что в устройстве для воспламенения горючих смесей, содержащем источник входного напряжения и конденсатор, подключенный к электродам параллельно искровому промежутка, согласно изобретению, обкладки конденсатора выполнены в виде обмоток повышающего трансформатора, каждая из которых представляет собой лентообразный проводник, расширяющийся в сторону расположения искрового промежутка, при этом проводники навиты вокруг общей оси, расположены коаксиально, разделены изолятором и магнитно связаны друг с другом так, что наружный из них образует первичную обмотку, причем с одного конца такие обмотки объединены, а с другого конца вывод вторичной обмотки подключен к центральному электроду искрового промежутка. The problem is solved in that in a device for igniting combustible mixtures containing an input voltage source and a capacitor connected to the electrodes parallel to the spark gap, according to the invention, the capacitor plates are made in the form of windings of a step-up transformer, each of which is a ribbon-like conductor expanding to the side the location of the spark gap, while the conductors are wound around a common axis, are located coaxially, separated by an insulator and magnetically connected to each other so that the outer of them forms the primary winding, moreover, from one end such windings are combined, and from the other end, the output of the secondary winding is connected to the central electrode of the spark gap.
Такое выполнение заявляемого устройства обеспечивает то, что на искровой промежуток разряжается емкость с минимальным активным и индуктивным сопротивлением. Это достигается за счет использования соединительных проводов в виде лентообразных проводников, разделенных изолятором и являющихся по существу продолжением емкости. С другой стороны, предлагаемое устройство позволяет одновременно с этим получить требуемый коэффициент трансформации и определенную индуктивность обмоток за счет того, что лентообразные проводники, навитые вокруг общей оси (например, сердечника из феррита) и расположенные коаксиально, выполнены расширяющимися в сторону размещения искрового промежутка, то есть в устройстве достигается пропорциональное увеличение ширины витков обмоток и сохраняется по существу неизменным коэффициент трансформации. This embodiment of the inventive device ensures that a capacitance with minimal active and inductive resistance is discharged to the spark gap. This is achieved through the use of connecting wires in the form of ribbon-shaped conductors separated by an insulator and being essentially a continuation of the capacitance. On the other hand, the proposed device allows at the same time to obtain the required transformation coefficient and a certain inductance of the windings due to the fact that the ribbon-like conductors wound around a common axis (for example, a core made of ferrite) and located coaxially are made expanding towards the spark gap, then there is a proportional increase in the width of the turns of the windings in the device, and the transformation coefficient is essentially unchanged.
В результате предлагаемое совмещение в одном конструктивном элементе функций конденсатора, повышающего трансформатора и высоковольтных проводов позволит:
отказаться от таких традиционных элементов электрооборудования двигателей внутреннего сгорания (ДВС), как катушка зажигания, высоковольтный распределитель, высоковольтные провода, высоковольтные разъемные соединения, контакты и элементы их изоляции, так как отсутствует необходимость в передаче энергии высокого напряжения;
исключить потери энергии высокого напряжения, так как обеспечено максимальное приближение источника высокого напряжения к искровому промежутку, энергия полностью передается горючей смеси, повышая температуру, скорость и сокращая продолжительность горения, что увеличивает силу давления в цилиндре, которое, будучи переданным поршню, увеличивает крутящий момент и мощность двигателя;
снизить уровень радиопомех.As a result, the proposed combination of the functions of a capacitor, a step-up transformer and high-voltage wires in one structural element will allow:
to abandon such traditional elements of electrical equipment of internal combustion engines (ICE) as the ignition coil, high-voltage distributor, high-voltage wires, high-voltage detachable connections, contacts and their insulation elements, since there is no need to transfer high-voltage energy;
to exclude the loss of high voltage energy, since the maximum approximation of the high voltage source to the spark gap is ensured, the energy is completely transferred to the combustible mixture, increasing temperature, speed and shortening the duration of combustion, which increases the pressure force in the cylinder, which, transmitted to the piston, increases torque and engine power;
reduce radio interference.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления данного изобретения обмотки могут быть размещены в свече зажигания, при этом магнитная связь между обмотками обеспечена сердечником, расположенным внутри обмоток соосно с ними, объединенный конец обмоток с одной стороны этого сердечника подключен к источнику входного напряжения, а с другой его стороны вывод первичной обмотки подключен к боковому электроду этого промежутка. In one of the preferred embodiments of the invention, the windings can be placed in the spark plug, while the magnetic connection between the windings is provided by a core located coaxially with them inside the windings, the combined end of the windings is connected to the input voltage source on one side of this core, and on the other side of the output of the primary winding is connected to the side electrode of this gap.
Такое осуществление данного изобретения позволяет с учетом специфики конструкции самой свечи зажигания реализовать в ней все указанные выше преимущества. Such an implementation of the present invention allows, taking into account the specific design of the spark plug itself, to realize in it all the above advantages.
Магнитная связь между обмотками согласно еще одному предпочтительному варианту обеспечивается полым сердечником, расположенным внутри обмоток соосно с ними и выполненным в виде разъема свечи зажигания, при этом объединенный конец обмоток электрически связан с боковым электродом искрового промежутка, а с другого их конца вывод первичной обмотки подсоединен к источнику входного напряжения. The magnetic connection between the windings according to another preferred embodiment is provided by a hollow core located coaxially inside the windings and made in the form of a spark plug connector, the combined end of the windings being electrically connected to the side electrode of the spark gap, and the terminal of the primary winding connected to the other end thereof to input voltage source.
При этом электрическая связь объединенного конца обмоток с боковым электродом искрового промежутка может быть осуществлена посредством механического зажима, охватывающего корпус вставленной свечи зажигания, а электрическая связь вторичной обмотки с центральным электродом искрового промежутка может быть осуществлена также посредством механического зажима, охватывающего входной контакт этой свечи зажигания. In this case, the electrical connection of the combined end of the windings with the side electrode of the spark gap can be carried out by means of a mechanical clamp covering the body of the inserted spark plug, and the electrical connection of the secondary winding with the central electrode of the spark gap can also be made by means of a mechanical clamp covering the input contact of this spark plug.
В этих вариантах выполнения обеспечивается дополнительное преимущество данного изобретения, заключающееся в том, что применение заявляемого устройства становится возможным в сочетании с серийно выпускаемыми свечами зажигания. In these embodiments, an additional advantage of the present invention is provided that the use of the inventive device becomes possible in combination with commercially available spark plugs.
Еще одним важным аспектом настоящего изобретения является то, что магнитную связь между обмотками целесообразно обеспечивать гибким сердечником удлиненной формы, расположенным внутри обмоток соосно с ними, при этом объединенный конец обмоток может быть подключен к источнику входного напряжения, а с их другого конца, выполненного в виде разъема свечи зажигания, вывод первичной обмотки электрически связан с боковым электродом этого промежутка. Another important aspect of the present invention is that it is advisable to provide magnetic coupling between the windings with an elongated flexible core located coaxially inside the windings, while the combined end of the windings can be connected to an input voltage source, and from their other end, made in the form the spark plug connector, the output of the primary winding is electrically connected to the side electrode of this gap.
В этом варианте предпочтительного выполнения средняя часть коаксиально расположенных сердечника и обмоток, разделенных изолятором, может быть выполнена в виде кабеля, а электрическая связь обмоток с электродами искрового промежутка осуществлена каждая посредством механического зажима, охватывающего соответствующий участок свечи зажигания. За счет этого обеспечивается удобство эксплуатации таких устройств, в особенности в труднодоступных местах. In this embodiment of the preferred embodiment, the middle part of the coaxially arranged core and the windings separated by the insulator can be made in the form of a cable, and the electrical connection of the windings with the spark gap electrodes is carried out each by means of a mechanical clamp covering the corresponding section of the spark plug. This ensures the ease of use of such devices, especially in hard-to-reach places.
В дополнение к указанному, повышению надежности и электробезопасности данного устройства может способствовать нанесение на наружную поверхность обмоток изолирующего покрытия. In addition to the above, the application of an insulating coating on the outer surface of the windings can contribute to the reliability and electrical safety of this device.
В дальнейшем сущность изобретения поясняется подробным описанием конкретных примеров его осуществления со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:
фиг. 1 представляет фрагмент обмоток повышающего трансформатора устройства согласно изобретению, которые по мере приближения к искровому промежутку переходят в обкладки конденсатора;
фиг. 2 - поперечное сечение одного из вариантов выполнения устройства согласно изобретению в виде свечи зажигания;
фиг. 3 - поперечное сечение другого варианта выполнения устройства согласно изобретению в виде разъема со вставленной выпускаемой серийно свечой зажигания;
фиг. 4 - общий вид еще одного варианта выполнения устройства согласно изобретению в виде коаксиального кабеля;
фиг. 5 - поперечное сечение концевого участка устройства согласно изобретению, показанного на фиг.4, в увеличенном масштабе, выполненного в виде разъема со вставленной серийно выпускаемой свечой зажигания;
фиг.6 - поперечное сечение другого концевого участка устройства согласно изобретению, показанного на фиг.4, в увеличенном масштабе, предназначенного для подключения к источнику входного напряжения;
фиг.7 - поперечное сечение среднего участка устройства согласно изобретению, показанного на фиг.4, в увеличенном масштабе;
фиг.8 - временные зависимости токов и напряжений на входе и выходе устройства согласно изобретению.In the future, the invention is illustrated by a detailed description of specific examples of its implementation with reference to the accompanying drawings, in which:
FIG. 1 represents a fragment of the windings of a step-up transformer of a device according to the invention, which, as they approach the spark gap, pass into the capacitor plates;
FIG. 2 is a cross section of one embodiment of a device according to the invention in the form of a spark plug;
FIG. 3 is a cross-section of another embodiment of the device according to the invention in the form of a connector with a commercially available spark plug;
FIG. 4 is a general view of yet another embodiment of a device according to the invention in the form of a coaxial cable;
FIG. 5 is a cross-sectional view of an end portion of the device according to the invention shown in FIG. 4, on an enlarged scale, made in the form of a connector with a commercially available spark plug;
6 is a cross section of another end portion of the device according to the invention shown in figure 4, on an enlarged scale, designed to be connected to an input voltage source;
Fig.7 is a cross section of the middle section of the device according to the invention shown in Fig.4, on an enlarged scale;
Fig - time dependence of currents and voltages at the input and output of the device according to the invention.
В патентуемом устройстве для воспламенения горючих смесей предлагается обкладки конденсатора выполнять, как это показано на фиг. 1, в виде обмоток 1 и 2 повышающего трансформатора, каждая из которых представляет собой лентообразный проводник, расширяющийся в сторону расположения искрового промежутка (на фиг. 1 не показан). При этом проводники навиты вокруг общей оси, расположены коаксиально и магнитно связаны друг с другом так, что наружный из них образует первичную обмотку 1. С одного конца 1, например верхнего, как это показано на фиг. 1, выводы таких обмоток 1 и 2 объединены, в частности так, как это проиллюстрировано на фиг.1, а с другого их конца вывод 4 вторичной обмотки 2 подключен к центральному электроду искрового промежутка. In a patented device for igniting combustible mixtures, it is proposed that the capacitor plates be made as shown in FIG. 1, in the form of
В одном из предпочтительных вариантов осуществления такую конструкцию с использованием известных технологий возможно получить в устройстве для воспламенения горючих смесей, представляющем собой собственно свечу зажигания (фиг. 2). Магнитная связь между обмотками 1 и 2 в этом варианте выполнения обеспечена сердечником 5, например из феррита, расположенным внутри обмоток 1,2 соосно с ними. Объединенный конец 3 обмоток 1 и 2 с одного конца сердечника 5 через входной контакт 6 подключен к источнику входного напряжения (на фигурах не показан). С другого конца сердечника 5 вывод 4 обмотки 2 подключен к центральному электроду 7 искрового промежутка 8, а вывод 9 первичной обмотки 1 подключен к боковому электроду 10 промежутка 8. Обмотки 1 и 2 разделены друг от друга изолятором 11. In one of the preferred embodiments, such a design using known technologies can be obtained in a device for igniting combustible mixtures, which is actually a spark plug (Fig. 2). The magnetic connection between the
В одной из модификаций заявляемого устройства сердечник 5 может быть выполнен полым с возможностью размещения в нем серийно выпускаемой свечи зажигания, например производимой фирмой Bosh. Такая конструкция, выполненная в виде разъема со вставленной в нем серийно выпускаемой свечой 12 зажигания, показана на фиг. 3. В этом варианте выполнения объединенный конец 3 обмоток 1 и 2 электрически связан с боковым электродом 10, а вывод 4 обмотки 1 через входной контакт 6 - с источником входного напряжения. Электрическая связь конца 3 с электродом 10 осуществлена с помощью механического зажима 13, охватывающего корпус свечи 12 зажигания, а электрическая связь вывода 9 вторичной обмотки 2 с электродом 7 - с помощью механического зажима 14, охватывающего входной контакт свечи 12 зажигания. Зажимы 13 и 14 обеспечивают упругое фиксирование свечи 12 в таком разъеме. In one of the modifications of the claimed device, the
В еще одном предпочтительном варианте осуществления данного изобретения устройство для воспламенения горючих смесей возможно выполнять в виде коаксиального кабеля 15, показанного на фиг. 4. В такой конструкции магнитная связь между обмотками 1 и 2 обеспечена гибким сердечником 16 (фиг.7) удлиненной формы, расположенным внутри обмоток 1 и 2 соосно с ними. С одного конца этого устройства (со стороны расположения источника входного напряжения) объединенный конец 3 (фиг.6) обмоток 1 и 2 через входной контакт 6 подсоединен к источнику входного напряжения, а с другого конца, показанного на фиг. 6, это устройство выполнено в виде разъема, в который вставляется серийно выпускаемая свеча 12 зажигания. Вывод 9 обмотки 1 электрически связан с боковым электродом. Электрическая связь обмоток 1 и 2 с электродами 10 и 7 осуществлена каждая с помощью механических зажимов 14 и 13 соответственно. При таком выполнении существенным образом повышается удобство эксплуатации и становится возможным использовать это устройство в труднодоступных местах двигателей внутреннего сгорания. In yet another preferred embodiment of the present invention, the device for igniting combustible mixtures may be configured as a
Для целей безопасности на открытые поверхности обмоток 1 и 2 наносят защитное изоляционное покрытие 17, как это показано на фиг. 3-7. For safety purposes, a protective insulating
Работа устройства согласно изобретению может быть разделена на две стадии:
- на 1-й стадии устройство работает как импульсный трансформатор, нагруженный на конденсатор.The operation of the device according to the invention can be divided into two stages:
- at the 1st stage, the device operates as a pulse transformer loaded on a capacitor.
- на 2-й стадии устройство работает как заряженный конденсатор, разряжающийся на искровой промежуток. - at the 2nd stage, the device operates as a charged capacitor discharging to the spark gap.
Первая стадия начинается с момента, когда фронт импульса первичного напряжения Uвх (фиг.8) подается на входной контакт 6 устройства согласно изобретению, показанного, например на фиг. 2, относительно вывода 4 первичной обмотки 1, подсоединенного к корпусу двигателя и электроду 10 искрового промежутка 8. Напряжение Uвх вызывает нарастание тока Iвх со скоростью dlвх/dt, который возбуждает в сердечнике 5 возрастающий магнитный поток. В соответствии с этим напряжение Uвых, возникающее во вторичной обмотке 2, круто возрастает, достигая своего максимального значения, за которым следует пробой искрового промежутка, образованного электродами 7 и 10. Во время нарастания напряжения Uвых нагрузкой вторичной обмотки 2 служит распределенный конденсатор, одной обкладкой которого является первичная обмотка 1, а другой - вторичная обмотка 2 трансформатора. Эффективность работы устройства на стадии импульсного трансформатора тем выше, чем больше значение dlвх/dt, поэтому предпочтительной в этом случае является минимальная индуктивность и минимальное активное сопротивления первичной обмотки 1. Большое значение для КПД устройства имеет степень связи по магнитному полю первичной и вторичной обмоток устройства. Следует также учитывать, что при длительности трансформируемого импульса (порядка 1 мкс) намагничивание в сердечнике может распространиться лишь очень незначительно, поэтому материалы и форма сердечника не имеют существенного значения, так как крутой градиент магнитного поля будет иметь место на протяжении лишь нескольких миллиметров от места возбуждения окружающей первичной обмотки. Поэтому в устройстве согласно изобретению предпочтительно используют разомкнутый сердечник, так как трансформируемый импульс настолько короток, что не успевает использовать уменьшение магнитного сопротивления вследствие замыкания сердечника. Работа устройства на первой стадии - стадии трансформирования импульса заканчивается в момент, когда напряжение заряда Uвых распределенных конденсаторов, образованных обмотками 1, 2 и изолятором 11, достигнет напряжения пробоя.The first stage starts from the moment when the front of the primary voltage pulse U in (Fig. 8) is supplied to the
На 2-й стадии - стадии разряда конденсатора на искровой промежуток, благодаря особенностям заявляемой конструкции, обеспечивается, как это показано на фиг.8, максимально эффективный разряд распределенной емкости, образованной обмотками 1, 2 и изолятором 11, на искровой промежуток 8, образованный электродами 7, 10. Максимальная эффективность может быть достигнута при минимальной длительности импульса разряда, так как при минимальной длительности обеспечивается максимальная мощность. Понятно, что наличие индуктивности первичной обмотки 1, а тем более вторичной обмотки 2 не способствует сокращению времени разряда, однако избавиться от индуктивности полностью невозможно, возможно лишь свести ее к минимуму и оптимально распределить по длине - от начала (объединенный конец 3) до конца (выводы 4, 9) обмоток 1, 2 трансформатора (обкладок конденсатора). Это достигается расширением лентообразных витков обмоток 1, 2 по мере их приближения к искровому промежутку 8. При этом вся распределенная емкость обмоток 1, 2 без удлинения основного импульса с минимальной длительностью будет разряжена на искровой промежуток 8 и вся энергия, запасенная в емкости обмоток 1, 2 трансформатора практически без потерь будет передана горючей смеси. At the 2nd stage - the stage of discharge of the capacitor into the spark gap, due to the features of the claimed design, it is ensured, as shown in Fig. 8, that the maximum effective discharge of the distributed capacitance formed by the
Таким образом, совмещение обмоток высоковольтного трансформатора с обкладками накопительного конденсатора и объединение этого узла с электродами искрового промежутка в патентуемом устройстве исключает передачу энергии высокого напряжения и высокой частоты на расстояние. При этом потери энергии практически отсутствуют, радиопомехи уменьшаются до минимума, вся генерируемая энергия доходит до искрового промежутка без потерь и передается топливной смеси. Кроме того, в устройстве согласно изобретению отсутствует необходимость в коммутации высокого напряжения, и. как следствие, в высоковольтном распределителе, и соответственно, появляется возможность осуществлять коммутацию искры зажигания полупроводниковыми коммутаторами. Thus, combining the windings of a high voltage transformer with the plates of a storage capacitor and combining this assembly with spark gap electrodes in a patented device eliminates the transmission of high voltage and high frequency energy over a distance. At the same time, energy losses are practically absent, radio interference is reduced to a minimum, all generated energy reaches the spark gap without loss and is transferred to the fuel mixture. In addition, in the device according to the invention there is no need for high voltage switching, and. as a result, in the high-voltage distributor, and accordingly, it becomes possible to carry out switching of the spark of ignition by semiconductor switches.
Отсутствие необходимости передавать высокое напряжение по проводам избавляет от утечки высоковольтной энергии, от риска пробоя деталей высоковольтного трансформатора, распределителя, проводов, разъемов-наконечников. The absence of the need to transfer high voltage through wires eliminates the leakage of high-voltage energy, from the risk of breakdown of parts of a high-voltage transformer, distributor, wires, connector terminals.
Устройство согласно изобретению обладает более высокой надежностью, т.к. высокое напряжение образуется внутри устройства, наружу не выходит, а сразу попадает в искровой промежуток. The device according to the invention has higher reliability, because high voltage is generated inside the device, does not go outside, and immediately falls into the spark gap.
В заявляемом устройстве искра заканчивается за 1-2 нс в стадии пробоя, при этом дуга не образуется и потери энергии на разогрев электродов не превышают 5%. In the inventive device, the spark ends in 1-2 ns in the breakdown stage, while the arc is not formed and the energy loss for heating the electrodes does not exceed 5%.
Как следствие, ожидаемый срок службы электродов такого устройства увеличивается в несколько раз. As a result, the expected life of the electrodes of such a device is increased several times.
Claims (9)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA98126874 | 1998-12-25 | ||
| UA98126874A UA39232C2 (en) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | Device for fuel mixture ignition |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2157036C1 true RU2157036C1 (en) | 2000-09-27 |
Family
ID=21689322
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99112942/06A RU2157036C1 (en) | 1998-12-25 | 1999-06-25 | Combustible mixture igniter |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2157036C1 (en) |
| UA (1) | UA39232C2 (en) |
-
1998
- 1998-12-25 UA UA98126874A patent/UA39232C2/en unknown
-
1999
- 1999-06-25 RU RU99112942/06A patent/RU2157036C1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| UA39232C2 (en) | 2001-06-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10072629B2 (en) | Repetitive ignition system for enhanced combustion | |
| EP0049465A2 (en) | Apparatus and method for starting high intensity discharge lamps | |
| US3566202A (en) | Self-resonant ignition coil and system | |
| US9117585B2 (en) | Ignition coil | |
| WO2002086311A1 (en) | Combustion initiation apparatus and method | |
| CA2261316C (en) | Ignition device for a discharge lamp and method for igniting a discharge lamp | |
| US4484085A (en) | Spiral line voltage pulse generator characterized by secondary winding | |
| US4619241A (en) | High-energy ignition device | |
| EP0391470B1 (en) | Switching device and high-pressure discharge lamp | |
| RU2157036C1 (en) | Combustible mixture igniter | |
| US2467531A (en) | Ignition system and spark plug | |
| JPS61258970A (en) | Igniter for internal combustion engine | |
| GB2344233A (en) | A pulse forming line integrated with a charging transformer | |
| KR20030068464A (en) | Rod-core transformer and a lamp cap having a rod-core transformer | |
| JP6397687B2 (en) | AC ignition device | |
| KR100243046B1 (en) | Power supply apparatus in microwave oven and its high voltage fuse | |
| JP2004207405A (en) | Electromagnetic apparatus and high-voltage generator | |
| US5156136A (en) | Ignition coil | |
| JP2000145603A (en) | Ignition device for internal combustion engine | |
| CN101305431A (en) | Rod ignition transformer for supplying an ignition element, especially a spark plug of an internal combustion engine, with high voltage | |
| US9377000B2 (en) | Ignition coil | |
| JPH0684667A (en) | Transformer for igniter | |
| JP2004014832A (en) | Electromagnetic apparatus and high voltage generating apparatus | |
| JPH0327356Y2 (en) | ||
| JP3116964B2 (en) | Engine ignition device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040626 |